基于电网脆弱性的多目标电网规划

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基于云计算的配电网脆弱性分析系统的设计

基于云计算的配电网脆弱性分析系统的设计摘要：本文针对配电系统的脆弱性评估与控制问题，将云计算理论应用到配电网脆弱性的分析研究中，设计了基于云计算的配电网系统分层控制结构，并利用风险评估的风险指标实现了配电网脆弱性评估的功能。

关键词：脆弱性配电网云计算风险评估中图分类号：tp393.08 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2013）05（b）-0038-02随着现代化工业的发展，我国电力系统的规模越来越大，以及各种新设备的相继使用，使电力系统变得日益复杂。

现有的电力系统通常采取的是集中控制的系统结构，这就要求控制中心要从多路远处采集数据，同时当故障发生时，控制中心将难以在短时间内对故障进行快速的有效地处理。

另一方面，传统的电力系统安全评估方法已难以适应电力系统的复杂性和随机性，难以提供电网安全健康状态的实时、定量和直观的诊断信息，无法建立有效的控制和决策支持系统，无法满足电力市场的要求，造成了电力资源的浪费。

因此需要一个智能的系统实时地、随机地对复杂的电力系统实施控制。

该文提出的基于云计算的配电网脆弱性分析系统能够定量地抓住决定安全性等级的两个因素：事故的严重性和可能性。

并在此基础上引入了风险指标，从而可以对电力系统做出更详细更安全的指标。

1 云计算配电网脆弱性分析的系统架构电力系统的脆弱性分析目的是为了找出电力系统内外的脆弱点和薄弱区域，得出系统内各元件抗扰动和维持正常能力的程度。

基于云计算的配电网脆弱性分析系统是利用自动化技术、网络技术的高速发展，由通过internet相互连接的多种设备和用户组成的一个复杂实体。

从总体上看，整个系统主要由云计算控制中心、风险评估系统、分散在配电网系统中的各种存储设备以及被云计算整合的各种计算资源所组成。

其中云计算控制中心和风险评估系统是整个配电网脆弱性分析系统的核心。

云计算控制中心首先通过internet与由大量传感器和其他数据采集设备组成的相连接，并把采集到的各种数据信息整合成相应的计算资源。

电网规划的方向及策略分析

电网规划的方向及策略分析目前，由于我国城市电网发展受到多方面因素的影响，导致了电网规划情况不尽人意，但随着社会经济的不断发展，人民群众对于电网的供电安全、供电能力、供电质量等的要求越来越高，城市电网无法适应当代社会的发展需求，造成了城市电网负荷过大的现象发生，从而导致了电网的发展跟不上整个城市发展的节奏。

电网规划是城市规划极为重要的一个环节，如果城市规划与电网规划不能同步，会影响城市的经济发展水平，并且会对国民经济的发展造成影响。

因此，了解电网规划的发展方向及策略对于提高供电的稳定性具有重要的作用及意义。

标签：电网规划，基本原则，策略一、电网规划的基本原则（1）在电网规划时，需要全面考虑电网的供电能力，以满足人们生活用电需求，并还需在保证供电可靠性和电能质量的同时满足相关规划标准;（2）电网规划应充分考虑社会、经济、环境的综合效益，使建设资金与建设时间力求做到效益最佳;（3）电网设施的选型应符合占地面积小、容量大、可靠性高、维护量小的要求，并且要优先采用新技术、新设备、新材料，以此建设技术先进的现代化电网;（4）对于电网在使用过程中可能出现的事故需要提前予以防备，尽量简化电网设计，以减少电网事故发生;（5）新建的电力设施应满足国家有关法律、法规的规定，环境保护的要求，以及设备防火、防爆、防震等安全设防要求;（6）分层和分区的原则是电网规划当中所必须要遵循的重要原则;（7）继电保护、通信和自动化的规划是电网规划中的主要内容;（8）各级电压变电总容量与用电总负荷，输、变、配电设施容量之间，有功与无功容量之间，应做到比例协调、经济合理。

（9）电网规划是城市规划的重要组成部分，应与城市的各项发展规划相适应，并同步实施，同时电网规划应有一定超前性，尽量避免重复建设与改造。

二、电网规划的方向1、不应再坚持发展交流特高压电网用不断提高电网电压的办法来扩大和发展电网，这是世界各国电网走过的共同道路，也是传统电网遵循的发展路线。

多不确定性信息的多目标电网规划研究

多不确定性信息的多目标电网规划研究作者：田卫涛来源：《价值工程》2013年第35期摘要：随着社会发展对电力系统要求的不断提高。

目前，我国电网规划已经由传统的单一结构逐步发展为多目标、多不确定性信息的多重结构。

虽然这在很大程度上促进我国社会经济的发展，但是也给电网规划人员带来了巨大的挑战。

本文主要从多目标、多不确定性信息的角度出发，在建立弹性电网规划模型的基础上，探索电网规划综合评价指标体系和决策方法，以此来为今后电网规划工作提供一定的参考依据。

Abstract： With the development of society， the requirements of power system are constantly improved. At present， China's power grid planning has gradually developed into a multi-objective，multi-uncertain information of multiple structures from the traditional single structure. This is largely contributed to the development of China's society and economy， but this also brings challenge to the staffs of power grid planning. This paper mainly explores the comprehensive evaluation index system and decision-making methods of network planning from the perspectives of multi-target， multi-angle uncertain information which is based on the flexible network planning model， providing reference for the future power grid planning.关键词：多不确定性；多目标；电网规划Key words： multi-uncertain；multi-objective；power grid planning中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）35-0031-020 引言随着我国社会的飞速发展，各个领域对电力系统的需求也在不断增加，电网规划也得到了相关部门的高度重视。

探究智能电网发展下多目标输电网规划设计思路

探究智能电网发展下多目标输电网规划设计思路摘要:随着智能电网的不断发展,我们开始不断研究多目标的输电网规划。

而进行规划时所设计的方案一定要保证其可靠性、灵活性、适应性、经济性、抗毁性。

要想保证方案的可靠性就要依靠需求计算缺损的电量;要想保证方案的灵活性就要依靠网络的输电能力;要想保证方案的适应性就要依靠系统的扩展能力;要想保证方案的经济性就要依靠发展电网所投的资金;要想保证方案的抗毁性就要依靠电网线路介数因子的最低值。

为了能够制定出符合的方案,我们建立一个新的多目标输电网规划模型,这个模型是在一个余弦排序的理论基础上建立而成。

为了得到一个最优的综合方案本文还会做出一个对比,并且指导多目标输电网能够更好的进行规划。

关键词:智能电网多目标输电网规划余弦排序1 对余弦排序理论进行分析为了能够在检索信息这一个领域有一个很好的发展,Salton等人提出了一个新的模型,即向量空间模型。

这个模型主要的作用就是查询文档与信息所具有的相似程度,而检查的办法就是查出人们所搜索的文档向量与人们所查询的信息向量之间的夹角,然后用此夹角的余弦值作为相似程度的定量。

为了能够更好的规划电网,我们可以将这个余弦排序理论加以改造以后用于我们的电力系统中。

2 输电网规划方法研究现状由于电网规划是一项比较复杂,约束比较多的项目,因此在其优化问题上有很大的难度。

然而随着社会的发展,计算机网络、运筹学以及系统工程等领域也在快速的发展,从而为解决这些输电网规划上的难题带来很大的便宜条件,为了能够更好的对输电网规划进行研究本文将其分成了三个阶段。

2.1 启发式方法阶段在这个阶段内我们所采取的手段为依靠直观的数据来进行分析,最常见的方法就是根据某些特定的原则对电路系统中可行性路线的灵敏度参数进行迭代,一直到最后的结果满足我们所需的要求。

在这个阶段中,为了能够控制电力系统的运行我们常常采用灵敏分析法,这种方法主要是对一些控制变量与运行指标进行分析以此来确定此变量能够对系统造成的影响,从而找到解决的办法使系统运行的更加顺利。

智能电网中的电力系统脆弱性分析

智能电网中的电力系统脆弱性分析智能电网是以现代信息技术为支撑，实现电力系统智能化运营与管理的新一代电力系统。

然而，智能电网的快速发展也带来了一系列的挑战和问题，其中之一就是电力系统的脆弱性。

本文将从电力系统脆弱性的概念、影响因素以及分析方法等方面进行探讨。

一、电力系统脆弱性的概念电力系统脆弱性是指电力系统在面临外界干扰、内部故障或攻击等不利因素时，系统的抗干扰能力和恢复能力较弱，容易导致系统的不稳定或发生大范围的级联故障。

脆弱性是电力系统安全稳定运行的重要评估指标，也是智能电网建设中需要重点关注和解决的问题。

二、电力系统脆弱性的影响因素1. 资源配置不合理：电力系统中供电资源的分布不均匀、调度与需求之间的不协调等问题，会增加系统面临外界干扰时脆弱性的风险。

2. 技术设备老化：电力系统中的设备老化、升级滞后等问题，使得系统的抗干扰能力下降，脆弱性增加。

3. 数据通信可靠性不高：智能电网依赖于大量的数据通信，如果数据通信的可靠性不高、存在丢包、延时等问题，将极大地增加电力系统的脆弱性。

4. 安全防护措施不完善：电力系统的安全防护措施不完善，缺乏有效的防护手段和机制，容易受到恶意攻击和破坏，增大系统脆弱性。

三、电力系统脆弱性分析方法针对电力系统脆弱性问题，可以采用以下方法进行分析：1. 脆弱性指标体系：建立电力系统脆弱性的指标体系，包括系统可靠性指标、弹性指标、鲁棒性指标等，通过对这些指标的分析，可以评估电力系统的脆弱性。

2. 攻击与防御模型：通过建立电力系统的攻击与防御模型，分析可能的攻击方式和防御策略，评估系统的安全性和脆弱性。

3. 可靠性分析模型：运用可靠性分析的方法，对电力系统进行故障诊断和故障树分析，从而识别出系统的脆弱环节和故障影响。

4. 数据挖掘与机器学习方法：应用数据挖掘和机器学习方法，对大量的电力系统数据进行分析，挖掘潜在的关联规律和异常行为，以提高电力系统的鲁棒性和脆弱性识别能力。

多不确定性信息的多目标电网规划研究

ｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｆｏｍｕｌｔｉ－ｔａｒｇｅｔ，ｍｕｌｔｉ－ａｎｇｌｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｉｎｆｏｍａｒｔｉｏｎｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌｆｅｘｉｂｌｅｎｅｔｗｏｒｋｐｌａｎｎｉｎｇｍｏｄｅｌ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｈｅｔｆｕｔｕｒｅｐｏｗｅｒｄｐｌａｎｎｉｎｇ．
关键词：多不确定性；多目标；电网规划
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ — — ｕｎｃｅｒｔａｉｎ；ｍｕｌｔｉ — — ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ；ｐｏｗｅｒｇｒｉｄｐｌｎｎａｉｎｇ中图分类号：Ｕ６６５．１２文献标识码：Ａ
ｐｌａｎｎｉｎｇｈａｓｇｒａｄｕａｌｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｏａｍｕｌｔｉ－ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ，ｍｕｌｔｉ－ｕｎｃｅｒｔａｉｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｆｒｏｍｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｉｎｇｌｅ
ＶａｌｕｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
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多不确定性信息的多目标电网规划研究

智能电网脆弱性分析及对策研究

电网安全问题的基础上，按照“ 从外到内，由表及里” 思路，讨论了用电环节、调度环节、监控环
节的脆弱性问题，重点分析了级联故障及危害。最后，针对上述问题提出了相应的对策建议。
关键词：智能电网；脆弱性分析；级联故障中图分类号：ＴＰ３９３．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１ — ０６７３（２０１３）０３－０３７６￣４
ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｍａｒｔｇｒｉｄ；ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ；ｃａｓｃａｄｉｎｇｆａｉｌｕｒｅ
Ｊｕｎ．２０１３
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－０６７３．２０１３．０３．０及对策研究
蔡铭，谢晓玲，王雪畅，颜峻
现代战争中电力系统作为国民经济的重要支撑，已经成为军事打击的重点目标。在海湾战争和北约
对南联盟实施的空中打击中，美军对南联盟电力系统进行了狂轰滥炸，使遭受攻击的供电网瘫痪，引起大
范围停电，导致军事通信、防空预警、指挥自动化等系统受到干扰破坏。如何保护国家电力网免受敌方攻

基于复杂网络理论的电网脆弱性分析

基于复杂网络理论的电网脆弱性分析摘要：由于连锁故障引发的大面积停电事故地频繁发生，越来越多的人对连锁故障传播的内在机理和电网本身固有的结构脆弱性进行了探索。

本文就是基于复杂网络理论，运用Pajek软件对IEEE118节点标准测试系统进行拓扑建模，通过计算其特性指标分析网络的结构，然后引入了电气介数这一参数来寻找到网络的关键节点及关键线路，建立了脆弱性分析指标，通过MATLAB编程进行计算从而对电力系统网络脆弱性进行分析。

关键词：复杂网络理论；电力系统脆弱性；关键节点；关键线路引言电网是目前世界上元件数量最庞大、覆盖区域最广阔的人造系统之一。

电网规模的不断扩大为我们社会经济等各方面发展带来了巨大的效益，但同时也会导致许多不确定因素使电网发生灾变的风险增加。

长期以来，对电网安全性分析的研究大多都还基于还原论的思想方法[1]。

为了更准确地描述电网的行为，一般要首先建立出电网中各元件精确的数学模型，并能够在此基础上组合还原成系统，并能用微分代数方程描述出来，最后再使用计算机的仿真技术来进行求解。

由于现代电网规模的扩大和结构的复杂特性，再使用数学建模方法已经不能全面准确地描述其静态和动态的特性，这种基于还原论的分析方法在深入分析电网连锁故障和停电机理等系统动态行为方面已不满足，所以它不能够对电力系统的脆弱性进行准确的评估，也不能够预测连锁故障的发生和它的风险。

近年来，复杂网络理论方法的出现弥补了传统方法的不足，为研究电网的安全性特性开辟了全新的方向，它为帮助我们从整体上更好地把握电网的复杂性和讨论其相应的动力学特性提供了一种全新的视角。

而运用复杂网络理论研究分析电网结构的复杂性和脆弱性问题，对于解释电网停电的内在机理以及研究预防和控制措施，都具有非常重要的意义。

本文笔者通过研究复杂网络理论，介绍了复杂网络理论的四个特性指标，并运用Pajek软件建立了关于IEEE118节点标准测试系统的有权无向拓扑模型，通过计算特性指标分析了网络的结构特点，并借助Matpower软件，结合电力系统实际运行方式, 引入线路运行介数等指标后，寻找出各个网络的关键节点及关键线路，建立了脆弱性分析指标，从而对网络脆弱性进行了分析。

基于多目标优化的电网规划与调度

基于多目标优化的电网规划与调度电网规划与调度是现代电力系统中的重要环节，它的目标是以最优的方式满足电力系统运行的稳定性、经济性和可靠性要求。

在过去的几十年里，由于电力系统规模的扩大和运行复杂性的增加，传统的单目标优化方法已经无法满足对电网规划和调度的要求。

因此，基于多目标优化的电网规划与调度正在成为一种研究热点。

多目标优化的电网规划与调度考虑了电力系统运行中的多个冲突目标，如经济性、可靠性、环境友好性等。

在电网规划方面，多目标优化方法可以在满足电网供电能力和电力负荷需求的前提下，最小化投资成本、最大化电力系统的可靠性和能源效率。

在电网调度方面，多目标优化方法可以综合考虑传输线损耗、电压稳定性、发电机运行成本等多个因素，从而实现电网运行的最优化。

首先，多目标优化的电网规划与调度可以优化电网的经济性。

在电网规划中，可以利用多目标优化方法确定电网的布局、输电线路的选址和容量，以及电力设备的配置等，从而使得电网的总体投资成本最小化。

在电网调度中，可以利用多目标优化方法确定输电线路的功率分配、发电机组的出力设置等，以最小化电力系统的运行成本。

通过实现经济的电网规划与调度，可以提高电力系统的运行效益，降低用户的电费支出，促进电力市场的繁荣发展。

其次，多目标优化的电网规划与调度可以提高电网的可靠性。

在电网规划中，可以利用多目标优化方法确定电网的备用容量、电网输电能力等，以最大化电网的可靠性指标，例如系统平均中断频率指标（SAIFI）、系统平均中断持续时间指标（SAIDI）等。

在电网调度中，可以利用多目标优化方法实现电力设备的优化组态、发电机组的合理运行等，以最大化电力系统的可靠性指标。

通过提升电网的可靠性，可以减少停电事件的发生频率和持续时间，提高用户对电力系统的满意度和信赖度。

此外，多目标优化的电网规划与调度也可以考虑电力系统对环境的影响。

在电网规划中，可以利用多目标优化方法确定可再生能源的合理比例和分布，以及电网与环境之间的协调关系。

电网脆弱性分析及防控技术研究

电网脆弱性分析及防控技术研究一、引言随着现代社会对能源需求的不断增长，电网的作用变得越来越重要。

“电力落后，一切皆落后”。

电网是现代化社会不可或缺的基础设施，但电网本身存在脆弱性问题，而电网的脆弱性问题必须引起高度重视。

本文将从电网脆弱性分析入手，探讨电网脆弱性对电网运行的影响，同时介绍一些防控技术并指出开展电网脆弱性研究的重要性。

二、电网脆弱性分析1.什么是电网脆弱性？电网脆弱性是指电网在受到外部或内部因素干扰时，其运行状态容易出现严重故障或系统崩溃的特性。

电网脆弱性的指标主要包括电网运行稳定性、电网灵敏性、电网韧性等。

需要说明的是，电网是一个复杂的系统，其脆弱性不仅取决于其系统自身的结构、运行模式、变动特征等因素，还与外部环境、天气、自然灾害等外部因素密切相关。

2.电网脆弱性问题影响因素(1)电网架构问题电网的架构决定了它的可靠性和安全性，不同的电网架构可能具有不同的脆弱性表现。

一些主要电网脆弱性问题来源于技术上弱化了控制和信息交互等前沿技术的电网架构。

(2)设备问题电网的高度依赖于其组件的可靠性。

任何设备的故障，如传输线路、变压器、电容器、沟道和电缆等，甚至是小到开路、短路和泄漏，都会对电网的正常运行产生影响。

(3)负荷问题电网负荷对电网的稳定运行也会产生影响。

当负荷过不是超过电网的额定容量时，可能会导致电网过载，在严重情况下甚至会导致电网崩溃。

(4)操作和维护问题电网的运行需要专业技能的操作和周密的维护。

任何锅炉、发电机、燃气轮机、变压器等重要设备的停机都会影响电网的稳定。

三、电网脆弱性对电网运行的影响电网的脆弱性不仅会影响其安全性和可靠性，还会对社会、经济、环境产生不同程度的影响。

主要体现在以下方面：1.导致停电当电网受到外部因素或内部故障的影响时，可能会发生故障，导致电网停电。

电力停电会对社会经济生产和人们日常生活造成极大的影响。

2.能源安全电力作为能源的重要组成部分，电力安全的保障对社会各个领域的发展至关重要。

基于复杂网络理论的电网脆弱性研究概述

评估指标两个方面分别进行分析概述，总结了现有研究方法的特点及不足之处。指出结合电气特性建立复杂电网改进拓扑模型以及建立
综合性脆弱度评估模型在今后的研究重点。最后，对新环境下的复杂电网研究进行展望。关键词：复杂网络；电力系统；拓扑模型；脆弱性评估指标
与实际功率电力系统朝着规模扩大化和元件复杂化迅速发展，但在电网运率只沿发电机节点到负荷节点对之间的最短路径传输，行性能提升的同时也带来了电网安全稳定程度下降的问题。近年分布情况有较大出入。文献ｆ４佣节点间注入电流元的方法求得节点拓扑模型具有电网功率传播可分性，文献【５ — ６】在此基来，在世界范围内发生多起由局部故障引发的大规模停电事故【１Ｊ，使间等值导纳，得探究电网级联故障发生的决定性因素及提升电网安全运行问题础上考虑发电机容量和负荷水平，作为介数的计算权重，量化了“ 发备受关注。故障过程的复杂性、随机性及不可预测性凸显了现代电电机一负荷 ” 节点对之间各线路功率的占用情况，且电气介数的权但是“ 发电机一负荷” 节点对之间注入电力系统脆弱的一面，一定程度上也暴露了现有控制方法及应对策略重加入使潮流具有指向性。的不足或缺失。流元后在所有线路上产生电流分量，与实际潮流分布仍不符。电网的结构属性决定电网的运行状态，基于复杂网络理论研究２．２以电网运行参数为元件权重，如发电机出力、潮流分布、元电网的结构属性与连锁故障的关系成为近年来的研究热点。本文围件可靠性等绕基于复杂网络理论的电网脆弱性研究主要做出以下工作：ａ一基于文献ｆ７ — ８１１：２节点的有功注入影响结合准稳态功率分布因子建并以单位元件权重占整个网络权重的比例改进介数指复杂网络的电网拓扑建模；ｂ．电网改进拓扑模型类比分析；ｃ．脆弱性立加权模型，评估指标分类总结；ｄ．总结与研究展望。标，体现线路承担有功功率的差异性。文献选取表征线路有功分布的权重，规避了最短路径的概念。文献【９】采用阻抗为边权重的建模１基于复杂网络的电网拓扑建模复杂网络理论把现实中的网络抽象成节点集合ｖ和边集合Ｅ方法。网络节点评估时，以节点在电网中功率分配作用和电网结构的网络连接关系图Ｇ＝，Ｅ），并提出一些描述网络结构的特征参数：中的连接重要程度作为节点权重。其他文献，如文献Ｂｏ］：１２元件运行平均路径长度、节点度数、聚类系数、介数等。可靠性为边权重，在结构脆弱性的基础上加人参数脆弱度的考察，１．１平均路径长度Ｌ。定义节点ｉ到节点ｊ之间的距离ｄ为连接用于辨识退出电网时间较长而严重影响电网正常运行的线路。两节点的最短路径上的边数，网络的平均路径长度为任意两个节点２．３以混合测度为边权重距离的平均值文献［１ｌ】提出的加权网络模型中，以线路阻抗与通过该线路的有功功率的乘积为权重，表征线路在系统有功功率传输中的贡献。ｎ（ｎ一１）文献Ｕ２］中支路权重为线路阻抗与线路电压因子倒数的乘积，并将其中，ｎ为网络节点个数，下同。电网分解为Ｐ（有功）和Ｑ（无功）两个有向加权网络分别研究电网１．２聚类系数Ｃ。用来衡量网络节点凝聚程度。网络中单个节点有功平衡和无功平衡特性。线路阻抗可以反映线路长度和材质，是的聚类系数为线路传输能力的内在限制因素，有功传输或线路压降是线路动态运行效率的体现，即混合权重是元件静态结构和动态运行状态的综合ｃ：ｅｎ智（２）考察。目前以混合测度为权重的电网拓扑建模方法仍不足，难点在其中，ｃ为节点ｉ的聚类系数。于，对电气特性关键因素的提取，更关键在于多因素耦合关系表述的不准确。＝㈩３复杂电网的脆弱性评估指标电力系统脆弱性是指系统在正常运行或各种随机因素的扰动式中，ｎ为网络节点数；ｄ ” 为节点ｉ、ｊ之间的最短路径长度；ｍ；下，系统承受故障能力不断弱化的特性，及系统不能持续正常运行为节点ｉ所连节点之间的连边数目；ｎ；为节点ｉ的度数。的可能趋势及其影响。复杂网络理论主要用于分析拓扑结构，而在１．３节点度数。与节点连接的其他节点数目。拓扑结构中考虑电气特征使脆弱性的判别能更准确的应用于实际１．４节点，线路介数。介数表示节点或线路被网络中所有最短电网分析。本文对脆弱性评估模型大致从以下３个方面进行总结。路径通过的次数。３．１具有电气特性的网络特征参数评估方法２复杂电网的改进拓扑模型文献［１３ — １４］等通过元件度数，介数及其累积概率分布判断出元早期建立实际电网的复杂网络模型为无向无权拓扑模型，考虑件在电网结构中的重要性。但是，元件在拓扑结构中相对重要，而在到实际电网与电气特性同样密切相关，简化的电网拓扑模型仅仅从实际电网中未必承担相同重要程度的贡献。一些研究提出改进介数拓扑结构的角度分析网络元件不够合理，不能较为准确识别电网的指标等进行脆弱元件识别，如潮流介数、带权重介数等，继承了介数脆弱元件。基于上述问题，当前研究加强对拓扑模型权重的选择以指标具有结构评价功能和计算高效的特点，同时又加入了电网运行及电网脆弱性的评估指标。其中，加权拓扑模型的建立本文将其分状态相关因素的考量，因此指标的评价能力被大多数研究者青睐。为以下３类。３．２结构脆弱性指标２．１以支路阻抗作为边权重连通性指标［２－３］：评估故障后网络结构解裂情况；失负荷率指标：文献【２ — ３】将线路阻抗为边权重，并以发电机有功输出为最短路评估故障后网络带负载能力；全局效能指标、最大传输能力：评估故径权重提出带权重线路介数，对承担功率不多但在结构中具有重要障后网络的传输能力。位置的线路具有一定的辨识效果。但是出于对电流方向的考虑，功３．３综合型评估指标

基于复杂网络理论的电力通信网拓扑脆弱性分析及对策

基于复杂网络理论的电力通信网拓扑脆弱性分析及对策摘要：随着经济社会快速发展，电力需求也随之不断增长，在国家推行电力体制改革之际，电力行业也迎来了重大变革，电网复杂性使得改革进程一度缓慢向前推进，电网在不断走向智能化，而电力通信网络作是电网实施智能控制的基本要求，通信系统的健康良好运作是保障电网可靠性的最根本条件，因此，全面深入分析电力通信网的的脆弱性，制定有效的保护措施以便提升电力通信网的安全可靠性至关重要。

文章从电力通信网脆弱性辨识方面基于复杂网络理论提出了有针对性的技术保护措施，在对电力通信网的拓扑结构脆弱性分析后，制定了相应的防范措施，提升了电力通信网的可靠性。

关键词: 电力；通信网；脆弱性引言国家十三五规划着力打造的智能电网、智慧城市、工业4.0建设等发展目标，为电力系统智能化发展注入了活力，电网与互联网规模进一步扩大，这就进一步促进了电力通信网对电网安全可靠性的贡献。

今年来发生的多次电网大停电事故，尤其是2019年美国攻击委内瑞纳电网造成大面积长时间停电事故，一度引起国际社会对电网安全的极大重视，而通信系统故障更是起到了关键性作用。

因此，电力通信网中的脆弱性研究工作一度成了人们关注电网安全的焦点，而且行业中经常使用网络脆弱性来评测电力通信网的可靠性，它能够表征不同的网络单元或区域出现故障或失效后网络的综合性能降低的不同程度，对电力通信网脆弱性的研究能够查清通信网中的薄弱环节或存在的安全隐患，为电力通信网的规划和风险防控提供必要的数据支持。

因此，针对电力通信网脆弱性保护策略则就具有极大的战略意义。

1 电力通信网脆弱性原因分析电力通信网脆弱性主要是指电网受到各种各样因素的影响，造成电力通信系统失灵或失效，电网正常功能无法使用或受到不良影响的程度，内部因素主要有电网自身的结构不合理、不兼容或电网设计存在的隐患，外部因素主要包括外界自然环境或管理上的漏洞等。

外部自然环境因素往往存在不可预知性或不可控性，而管理上的漏洞很多时候也存在事故发生后才能显现的特点，所以，为了弥补这些问题，目前比较成熟的做法就是不断完善电力通信网自身的结构，分散风险，并对设计进行不断优化，进而降低或抵消电力通信网的脆弱性，具体电力通信网脆弱性主要表现在以下几个方面：1.1 电网及电源结构规划不合理此类问题一般有两种常见的形式出现，首先是重要的电网联络线相对薄弱，对电力通信网造成天然的脆弱性，或是电网主通道负载能力设计偏小，这就造成部分线路负荷过重引起重要负载被迫转移到其他线路，进而可能引起线路连锁保护动作的故障；其次，因输电距离太大而使用远距离大容量输电方式也容易造成电力通信网脆弱性问题，这种情况主要表现在用电端对电力输送通道的依赖性太高，当负荷中心的设计原则非分层分区设计时，电力输送通道在受到外界环境影响时，其稳定性会变得很差，通常会对用电端造成严重的用电影响。

基于复杂网络理论的电网结构复杂性和脆弱性研究

基于复杂网络理论的电网结构复杂性和脆弱性研究随着社会的不断发展和经济的不断进步，电网的重要性已经越来越受到人们的关注。

而电网的结构复杂性和脆弱性是当前研究的热点问题之一。

这篇学术论文将基于复杂网络理论对电网的结构复杂性和脆弱性进行分析和研究。

一、电网结构复杂性研究1. 复杂网络理论概述复杂网络理论是研究复杂系统网络结构和基本规律的一种新的数学理论和方法。

它将网络看做节点和连接边的组合形成的图形，通过研究节点和边之间的关系，揭示复杂网络的结构特征、性质和演化规律。

2. 电网结构复杂性电网作为一种基础设施网络，具有很强的结构复杂性。

从复杂网络理论的角度，电网的结构特点主要包括以下几个方面：（1）电网节点的度分布：电网的节点度数分布呈现峰态分布或幂律分布，即少数节点的度很高，大多数节点的度很低。

这种度分布特点称为无标度网络特性，也就是所谓的“rich get richer”原则。

（2）电网中的群集现象：电网中具有很强的群集现象，即节点会集中形成同一簇或者几个不同簇。

这种现象称为群集现象，是复杂网络中的一种重要性质。

（3）电网的小世界特性：电网中节点之间的距离很短，即通信链路呈现高效的联系，这种特性称为小世界特性。

在复杂网络中，小世界特性表现为节点间的平均路径长度很短（一般在对数级别），但群集系数却很高。

（4）电网中的重叠节点：电网中存在一些重叠节点，即一个节点可以同时属于多个不同的群集，这种特性称为重叠节点特性。

3. 电网结构复杂性的意义一方面，电网结构复杂性给电网的运行和管理带来了挑战，因为它使得电网难以稳定运行和管理。

另一方面，电网结构复杂性也为电网的优化和升级提供了契机。

通过研究电网的结构特点，可以更好地掌握电网的运行规律和脆弱性，为电网的优化设计提供基础。

二、电网脆弱性研究1. 复杂网络脆弱性的概念复杂网络脆弱性是指网络在受到外界扰动或攻击时，网络结构发生破坏或随机失效的能力。

脆弱性是指网络中极少数的核心节点的损失对整个网络造成的灾难性影响。

电网脆弱性分析及其防控方法研究

电网脆弱性分析及其防控方法研究近年来，电力领域的安全问题引起了越来越多的关注，其中电网脆弱性问题尤为突出。

因为电网脆弱性一旦暴露，就可能导致重大的事故或故障，甚至对社会造成不可估量的损失。

因此，电网脆弱性分析及其防控方法的研究已经成为当前电力领域热点话题之一。

电网脆弱性问题的背景电网脆弱性是指在电力系统中，由于各种原因，使得电网的稳定性发生破坏或者失衡的情况。

这种情况往往会引起电力设备短路、跳闸等故障，并可能会对电网的正常运行、人身安全等方面造成危害。

在当前的电力领域，电网脆弱性问题已成为常态化存在的问题，这与电力系统自身技术、经济等因素有着密不可分的联系。

电网脆弱性问题的原因电网脆弱性问题的存在往往会受到多种因素影响，其中重大的原因有以下几方面。

1.电力系统的自身特点电力系统的自身特点是导致电网脆弱性问题的重要原因之一。

这是因为电力系统在设计时会考虑多种技术因素，如输电距离、负荷情况、过载能力等因素。

同时，电力系统还受到各种外界因素的影响，如天气变化、电力需求变化等。

2.外部因素的影响外部因素往往会增加电网脆弱性问题的风险。

例如，灾害、事故、恶劣天气等因素可能降低设备的可靠性和效率，导致电力系统的运行不稳定。

3.人为因素人为因素也是导致电网脆弱性问题的重要因素之一，如设备维护不当、操作不规范等。

人为因素一般不会对设备造成直接损坏，但却可能导致电力系统失衡。

电网脆弱性问题的研究及防控方法电网脆弱性问题的研究已经成为当前电力领域的重要课题之一。

对于这个问题的研究往往需要从多个方面入手，如制定科学的电力规划、提高电力设备的质量、提高电力系统的运行能力等。

1.科学的电力规划制定科学的电力规划，可以有效地预测未来电力需求的变化，从而提前制定对应的设备更新和维护策略。

同时，电力规划还能优化电力的分布，降低对特定地区的供电压力。

2.提高电力设备的质量提高电力设备的质量是防控电网脆弱性问题的重点之一。

电力设备的质量不仅决定着电力系统的可靠性和安全性，还决定着其使用寿命和维护周期。

电网脆弱节点的识别和防护研究

电网脆弱节点的识别和防护研究近年来，随着信息时代的快速发展，电网作为国家重要的基础设施也面临着前所未有的挑战。

电力系统中存在一些脆弱节点，一旦受到攻击或发生故障，可能会对整个电网系统造成严重的破坏。

因此，识别和防护电网脆弱节点已成为电力行业亟待解决的问题。

首先，识别电网脆弱节点是解决该问题的关键。

电网系统复杂多样，由大量的网络、传感器和控制设备组成。

通过对电力系统中的各种数据进行分析和建模，可以识别出哪些节点具有脆弱性。

例如，可以通过监测电网系统中的功率流动、电压波动、负载情况等数据，分析各节点的稳定性和可靠性。

同时，还可以运用机器学习和数据挖掘技术，建立模型来预测电网脆弱节点的位置和可能受到的攻击方式。

其次，保护电网脆弱节点是确保电力系统稳定运行的重要措施。

目前已经有一些措施可以用于保护电网脆弱节点，例如加密数据传输、建立多层安全防护体系、制定应急预案等。

此外，还可以引入新的技术手段，如区块链和物联网，来提高电网的安全性和可靠性。

区块链技术的应用可以确保电网数据的安全和完整性，而物联网技术可以实时监测电网系统的运行状况，及时发现脆弱节点的风险并采取相应措施。

针对电网脆弱节点的识别和防护，还需要加强电力行业的技术研发和标准制定。

当前，针对电网脆弱节点识别和防护的技术还相对不成熟，缺乏统一的标准和规范。

因此，需要各个相关部门加大研发力度，提高技术水平，推动电力行业的标准化建设。

同时，还需要建立行业联盟和国际合作机制，加强跨国界、跨系统之间的信息共享和技术交流，共同应对电力系统的安全挑战。

另外，加强电力行业的人才培养和专业技能提升也是解决电网脆弱节点问题的重要举措。

电力系统的安全和可靠性需要有专业的技术人员来保障。

因此，需要加强电力行业的人才培养，培养一批具备电力系统安全防护和网络安全知识的专业人才。

同时，还需要提供相关培训和技能提升计划，让电力从业人员了解最新的安全防护技术和方法，并能够灵活运用于实际工作中。

基于多目标优化的电力系统能耗最优化控制

基于多目标优化的电力系统能耗最优化控制随着社会的发展和人民生活水平的提高，电力系统在现代社会中的重要性日益凸显。

而电力系统的能耗问题也成为了亟待解决的难题之一。

为了实现电力系统的可持续发展和资源的有效利用，基于多目标优化的电力系统能耗最优化控制成为了当前研究的热点之一。

本文将从多个角度对这一主题进行论述。

一、电力系统能耗问题的背景与意义能耗问题是由于电力系统的扩容以及人民电力需求的增长而导致的。

传统的电力系统设计和运营往往存在着能耗效率低下、寿命周期短等问题，这不仅导致社会资源的浪费，还会给环境带来严重的污染。

因此，通过对电力系统的能耗进行最优化控制，可以有效地提高能耗的效率，减少资源浪费，并为环境保护做出贡献。

二、基于多目标优化的电力系统能耗最优化控制的方法与技术1. 能耗最优化模型的建立基于多目标优化的电力系统能耗最优化控制需要建立相应的数学模型。

该模型应该能够考虑多个目标指标，如能源利用率、发电成本、环境影响等。

同时，还需要综合考虑各种约束条件，如电力负荷平衡、电力供应安全等。

建立合理的数学模型是实现能耗最优化的基础。

2. 优化算法与技术的应用为了求解能耗最优化模型，需要运用优化算法和技术。

常见的优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。

这些算法可以通过搜索算法找到一组最优解，并在多个目标指标之间找到一种平衡。

此外，还需要结合实际情况，运用相应的技术手段，如智能电网技术、能源存储技术等，提高能耗最优化控制的效果。

三、多目标优化的电力系统能耗最优化控制的应用案例在实际应用中，多目标优化的电力系统能耗最优化控制已经取得了一些成效。

以某电力系统为例，通过基于多目标优化的方法，成功实现了该电力系统的能耗最优化控制。

通过对电力系统的负荷进行合理分配和实时调整，该系统的能源利用率得到了显著提高，发电成本得到了降低，系统的环境影响也得到了减少。

这一应用案例充分说明了多目标优化的电力系统能耗最优化控制的实际效果和潜力。

面向电力系统的多目标优化调度问题研究

面向电力系统的多目标优化调度问题研究近年来，随着电力系统规模的不断扩大和复杂性的增加，多目标优化调度问题成为电力系统运行和管理中的重要课题。

本文将针对面向电力系统的多目标优化调度问题进行研究，通过对问题的描述、分析和求解方法的讨论，以期为电力系统的优化调度提供有效的解决方案。

面向电力系统的多目标优化调度问题是指在电力系统运行过程中，同时考虑多个目标的优化调度问题。

一般来说，这些目标可以包括经济性、可靠性和环境友好性等方面。

例如，为了达到经济性目标，需要合理安排发电机组的出力，使得总体运行成本最小。

为了提高可靠性目标，需要合理调度输电网的功率分配，保证电力系统的稳定运行。

为了达到环境友好性目标，需要考虑发电机组的排放限制，减少对环境的污染。

针对面向电力系统的多目标优化调度问题，现有的解决方法主要包括传统的数学规划方法和进化算法。

数学规划方法是基于数学模型的优化方法，一般通过建立优化模型、制定目标函数和约束条件来求解最优解。

例如，线性规划、整数规划、混合整数规划等方法。

数学规划方法具有精确性和可解释性的优点，但是在处理复杂的多目标问题上存在着一定的局限性。

近年来，进化算法在多目标优化问题中得到了广泛的应用。

进化算法主要包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。

这些算法通过建立适应度函数，通过不断迭代进化来求得较好的解。

进化算法具有全局搜索能力和对非线性、非凸优化问题的适应性，能够较好地处理复杂的多目标问题。

然而，进化算法也存在收敛速度较慢和易陷入局部最优等问题。

针对面向电力系统的多目标优化调度问题，研究者们提出了很多有益的启发式算法和混合算法。

例如，基于多目标遗传算法的调度策略，通过引入包括运行成本、设备使用寿命、环境污染等多个目标，通过不断优化遗传操作和多目标选择机制，得到一组最优解的近似集合。

另外，还有基于模拟退火算法和粒子群算法的多目标优化调度策略，通过不断迭代搜索，得到一组均衡且优化的解。

除了算法方面的研究，还有一些其他的研究领域对面向电力系统的多目标优化调度问题进行了探讨。

基于多目标的独立微电网优化设计方法

基于多目标的独立微电网优化设计方法李伟迪（广东顺德电力设计院有限公司广东佛山528200）摘要：微电网是与大电网相对应的一个概念，它是由众多装置合并组成的小型发配电系统㊂为了有效地提高独立微电网的供电可靠性，对可再生能源进行最大限度利用，并降低投资成本，本文从独立微电网的特点着手，通过数学模型的方法来实现微电网的多目标规划设计㊂其中的三个重点目标分别是：独立运行的控制目标㊁灵活运行的组合目标及协调运行的科学目标㊂在此基础上总结了目前独立微电网优化设计研究的局限性，对尚待解决的问题做了陈述㊂关键词：多目标优化；微电网；优化设计中图分类号：TM727文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）16-0238-02微电网是一个独立的、可控制的小型电力系统。

它主要由电力负荷和各种电力装置构成，能够帮助解决可再生能源分布式发电接入引发的各种问题，有效提高可再生能源的利用率，对环境保护有着重大意义。

同时，微电网作为一个独立、可控制的系统，可以与外部的大电网连接，从而克服传统电力系统的不稳定性，降低电力系统的成本。

本文将针对独立微电网的含义及特征，运用多种方法来实现其独立运行的多目标，从而实现独立微电网的优化设计。

1独立微电网的典型特征1.1独立微电网的结构形式对独立微电网进行优化设计的前提条件是确定其结构形式，结构形式的确定对系统的电压等级、分布式电源的选择以及微电网可靠性等方面都有很大影响。

目前，国外很多国家已经建成了各具特色的微电网试验系统和独立微电网的系统工程，其中以美国和欧盟为主要代表。

可见，在世界范围内已经掀起了对微电网系统结构探索的热潮。

影响独立微电网结构形式的主要因素包括系统的负荷特性、分布式电源的格局及电能质量要求等，这些因素也间接地决定了独立微电网的供电方式。

一般来说，按照供电形式可以将独立微电网分为三种微电网结构形式，分别为交流微电网、直流微电网和直交流混合微电网[1]。

这三种微电网结构形式的特点及优劣如表1所示。

多目标电网规划的分层最优化措施

多目标电网规划的分层最优化措施摘要：近年以来，随着我国经济建设的全面进步，人们的生产以及生活需求也变得越来越高，这其中对电力网络需求的提升程度最为明显。

鉴于不同地区、不同领域和不同群体对电力网络的需求差异，对电网规划进行分层最优化就成为了国家电网规划体系中不可忽视的重要环节之一。

分层最优化的实施策略也能够最大化地结合当前我国对电网需求所呈现的大规模、多目标和多阶段的新特点。

本文将从多目标电网规划和分层最优化的含义及重要意义出发，讨论电网规划的分层最优化的相关实施策略，希望能够为进一步完善我国的电力网络体系运转而提供一定的参考与帮助。

关键词：电网规划；多目标；分层最优化；措施研究引言进入到新世纪以来，传统的电网规划以及供给模式已经无法满足我国人民对生产以及生活的需求，那些原本通过人力操作以及负荷供给的电网传导模式逐渐地就要走下历史的舞台了。

多目标的电网规划模式，不仅能够高效率地将电网资源传送到相应需要的地区中，还能够节省电力消耗，为国家资源提供了高效率的输出环境，从而达到合理、有效、低成本的分层最优化原则。

一、多目标电网规划和分层最优化的含义及重要意义（一）多目标电网规划的基本含义及重要意义电网规划又称输电系统规划，以负荷预测和电源规划为基础。

电网规划确定在何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数，以达到规划周期内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下使输电系统的费用最小。

那么多目标电网规划顾名思义就是同时对多个目标及群体进行电网资源的输出。

在现如今我国的社会生产体系当中，不同群体对电网资源的需求程度也不同，我们应该始终秉承着电网输出最稳、损耗最小、普及面积最大、电网质量最优、后期保养最省的原则来完善多目标电网规划，确保我国广大人民能够最大程度地享受到电网所带来的便利。

那么实施多目标电网规划的重要意义，我们可以归纳为以下这几点：（1）合理分配国家电网资源众所周知，我国的人口分布以及土地形态有着重大的差异，这就导致不同的地区其电网资源的需求大小也不同。

基于脆弱性理论的电网故障分区研究的开题报告

基于脆弱性理论的电网故障分区研究的开题报告一、研究背景电网是现代社会的重要基础设施之一，也是国家安全的重要组成部分。

但是，在复杂的电力系统中，由于很多因素的影响，各种故障经常发生，如线路短路、设备损坏、电压异常等。

这些故障不仅会影响电网的可靠性和稳定性，还会对民生和经济发展带来极大影响。

因此，研究电网故障分区技术，有助于提高电网的可靠性和稳定性，为保障国家基础设施安全和促进经济发展做出贡献。

脆弱性理论作为一种新型的分析方法，可以识别系统中的关键节点，从而避免系统故障蔓延，增强系统的鲁棒性和抗扰性。

因此，将脆弱性理论应用到电网故障分区中，可以筛选出系统中的薄弱环节，及时采取措施，避免故障扩大。

二、研究内容和方法本研究将以电网故障分区为主要研究内容，基于脆弱性理论，分析电力系统中节点的特征和状态，识别出系统中的关键节点。

具体方法包括：1. 选取电力系统中的重要节点，并采集其关键指标的相关数据。

2. 建立电力系统节点的脆弱性模型，分析节点的特性和状态参数，确定节点的脆弱性指数。

3. 结合电力系统的结构和运行特点，将节点分成若干分区，并定义分区之间的联系和依赖关系。

4. 根据脆弱性指数和分区依赖关系，识别系统中的关键节点和脆弱分区，制定相应应对措施。

三、研究意义和预期成果本研究将梳理和总结电力系统脆弱性理论及其在故障分区的应用，深入探讨电力系统节点特征，加深对电力系统结构与脆弱性关系的理解，提高系统运行的鲁棒性和稳定性，为保障国家电力安全和推动经济发展做出重要贡献。

预期成果包括：1. 构建电力系统节点脆弱性模型，得出系统中关键节点和脆弱分区信息。

2. 根据识别结果提出响应策略，保障电力系统的正常运行。

3. 提供了一种基于脆弱性理论的电网故障分区方法，对电力系统安全管理和保障具有现实参考价值。

四、研究计划1. 第一阶段：文献综述和理论研究。

调研电力系统的脆弱性理论及其在电网故障分区中的应用。

确定此研究的研究方向、范围和目标，阅读相关文献资料，研究电力系统节点脆弱性模型，以及电网故障分区方法和控制策略等。